IMPERFECCIONES EN ESTRUCTURAS CRISTALINAS

IMPERFECCIONES EN ESTRUCTURAS CRISTALINAS

Las imperfecciones en los sólidos cristalinos a veces se denominan defectos y juegan un papel importante en

determinando sus propiedades físicas. Los defectos puntuales suelen aparecer como vacantes de celosía y

átomos de sustitución o intersticiales, como se muestra en la Figura 2-11. El intersticial o sustitutivo

Los átomos a veces se denominan elementos de aleación si se colocan intencionalmente, y las impurezas si son

involuntario.

Los defectos de línea, llamados dislocaciones, se crean cuando se desplaza un plano adicional de átomos.

o dislocado de su registro de espacio de celosía regular (Figura 2-12). Los defectos o dislocaciones de la línea reducirán enormemente la resistencia de un cristal sólido, ya que se necesita mucha menos energía para

mover o deformar un plano completo de átomos una distancia atómica a la vez en lugar de todos a la vez.

Esto es análogo a mover una alfombra o un refrigerador pesado en el piso. La alfombra no puede ser

se tira fácilmente si se intenta moverlo todo a la vez, pero si se lo dobla y se propaga el pliegue hasta

el pliegue llega al otro extremo, se puede mover sin demasiada fuerza. Del mismo modo, el frigorífico se puede mover fácilmente si se colocan uno o dos troncos debajo. Sin embargo, si uno usa demasiados

troncos (análogo a muchas dislocaciones), se hace más difícil mover el refrigerador. En consecuencia, si se introducen muchas dislocaciones en un sólido, la resistencia aumenta considerablemente. los

la razón es que las dislocaciones se enredan entre sí, impidiendo su movimiento.

El herrero practica este principio cuando calienta una herradura al rojo vivo y la martilla.

Martillar introduce dislocaciones. Tiene que repetir el proceso de calentamiento y martilleo en

para aumentar el número de dislocaciones sin romper la herradura.

Existen defectos planos en los límites del grano. Los límites de grano se crean cuando dos o

más cristales no coinciden en los límites. Esto ocurre durante la cristalización.

 Dentro

cada grano, todos los átomos están en una red de una orientación específica. Otros granos tienen el mismo

red cristalina pero con diferentes orientaciones, creando una región de desajuste. El límite de grano es

menos denso que la masa, por lo tanto, la mayor parte de la difusión de gas o líquido tiene lugar a lo largo del grano

fronteras. Los límites de los granos se pueden ver puliendo y posteriormente grabando un material "policristalino". Esto se debe al hecho de que los átomos del límite del grano poseen mayor energía.

que la masa, lo que resulta en un sitio más reactivo químicamente en el límite. La figura 2-13 muestra un

superficie pulida de un implante de metal. El tamaño de los granos juega un papel importante en la determinación

las propiedades físicas de un material. En general, una estructura de grano fino es más fuerte que una

grueso para un material dado a una temperatura de recristalización baja, ya que el primero contiene

más límites de grano, que a su vez interfieren con el movimiento de los átomos durante la deformación, lo que da como resultado un material más resistente.

2.4. COMPUESTOS MOLECULARES DE CADENA LARGA (POLÍMEROS)

Los polímeros tienen moléculas de cadena muy larga que se forman mediante enlaces covalentes a lo largo de la cadena principal. Las cadenas largas se mantienen unidas por fuerzas de enlace secundarias, como

van der Waals y enlaces de hidrógeno, o fuerzas de enlace covalente primario a través de enlaces cruzados

entre cadenas. Las cadenas largas son muy flexibles y se enredan fácilmente. Además, cada

La cadena puede tener grupos laterales, ramificaciones y cadenas o bloques copoliméricos que también pueden interferir

con el pedido de cadenas de largo alcance. Por ejemplo, la cera de parafina tiene la misma fórmula química que el polietileno [(CH2

CH2

) n] pero cristalizará casi por completo debido a su gran

longitudes de cadena más cortas. Sin embargo, cuando las cadenas se vuelven extremadamente largas [de 40 a 50 unidades repetidas [–CH2CH2

-] a varios miles como en el polietileno lineal] no pueden cristalizarse por completo (es posible una cristalización de hasta un 80-90%). Además, polietileno ramificado, en

qué cadenas laterales están unidas a la cadena principal principal en las posiciones donde un átomo de hidrógeno

normalmente ocupa, no cristalizará fácilmente debido al impedimento estérico de las cadenas laterales, dando como resultado una estructura más no cristalina. La estructura parcialmente cristalizada se denomina semicristalina, que es la estructura más común de los polímeros lineales. El semicristalino.

La estructura está representada por regiones no cristalinas desordenadas y regiones cristalinas ordenadas,

que puede contener cadenas dobladas, como se muestra en la Figura 2-14.

El grado de polimerización (DP) es uno de los parámetros más importantes para determinar

propiedades del polímero. Se define como el número medio de meros o unidades repetidas por molécula, es decir, cadena. Cada cadena puede tener un número pequeño o grande de meros dependiendo de la condición de polimerización. Además, la longitud de cada cadena puede ser diferente. por lo tanto, nosotros

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